基板
概述
基板（Substrate）是指物理支撑半导体芯片、被动元件、显示器件等电子元件，并传递元件之间的电信号、电力与热量的基础材料。狭义上指印刷电路板（PCB），广义上还包括半导体封装基板、显示器用玻璃基板、传感器及功率模块用陶瓷基板。在电子产业中，基板被称为“第二半导体”，是左右性能与成本的核心部件，近年来随着AI半导体与高性能计算（HPC）的普及，其重要性正急剧上升。
主要内容
基板的定义与作用
基板的基本作用可归纳为三点。第一是固定元件、提供机械稳定性的支撑体功能。第二是通过铜布线、通孔（Via）传递信号与电力的电气连接功能。第三是散发所产生热量的散热功能。随着电路线宽日益微细、信号速度不断提高，基板的介电常数、介质损耗角正切、热膨胀系数（CTE）、表面平坦度将左右系统性能。
按材料分类
- 刚性（Rigid）基板：最为普及的形态，以环氧树脂与玻璃纤维结合的FR-4为代表。高频、高可靠性用途则使用BT树脂、聚酰亚胺、陶瓷（氧化铝Al₂O₃、氮化铝AlN）。
- 柔性（Flexible）基板：在聚酰亚胺（PI）薄膜上形成电路、可折叠弯曲的基板，用于智能手机摄像头模组、可折叠显示器、电池保护电路。
- 刚挠结合（Rigid-Flex）：将刚性基板与柔性基板层叠而成的复合结构，用于航空航天、医疗器械等需要在狭小空间内实现高密度布线的场合。
制造工艺
代表性PCB工艺如下。① 内层电路形成（曝光、显影、蚀刻）② 层压（Lamination）③ 钻孔及通孔形成 ④ 电镀（电解铜电镀）⑤ 外层电路形成 ⑥ 阻焊印刷 ⑦ 表面处理 ⑧ 电气检查及最终检查。表面处理为防止铜氧化并保证可焊性，采用ENIG（化学镀镍浸金）、HASL、OSP等，对于细间距元件则偏好ENIG、ENEPIG。按层数分为单面、双面、多层（4至100层以上），层间连接通过PTH（通孔）、BGA（盲孔）、HDI（高密度互连）结构实现。
半导体封装基板
位于半导体芯片与主板之间的封装基板，起着将芯片的微细端子（数千至数万个）扇出（Fan-out）到主板较稀疏端子的作用。代表性产品为FC-BGA（倒装芯片球栅阵列），使用ABF（味之素堆积膜）作为绝缘层以形成微细电路。最近，硅中介层、有机中介层以及下一代玻璃基板（Glass Substrate）正崛起为2.5D/3D封装的核心。玻璃基板表面平坦度优异，热膨胀系数接近硅，有利于大面积、高密度封装。
显示及其他基板
在显示器中，形成TFT阵列的玻璃基板与彩色滤光片基板构成一对。柔性OLED在聚酰亚胺基板上形成器件并层压保护膜。此外还有功率半导体用DBC（直接键合铜）陶瓷基板、LED封装基板、汽车电子用高耐热基板等。
应用领域
几乎应用于智能手机、笔记本电脑、家电、服务器、网络设备、汽车电子、医疗器械、卫星等所有电子产品。特别是在搭载服务器CPU、GPU、AI加速器、HBM的封装中，大面积、高层数FC-BGA不可或缺。
最新动态
2024至2025年基板产业最大的话题是AI服务器用高规格封装基板。随着英伟达GB200等AI加速器平台扩散，大面积、高层FC-BGA需求暴增，ABF基板供应短缺与交期延长持续。为此，三星电机、Ibiden、Shinko、Unimicron、AT&S等主要企业正扩大设备投资。
第二大变化是玻璃基板的商用化竞争。英特尔发布了到2030年量产玻璃基板的路线图，SKC子公司Absolics、三星电机、LG Innotek等纷纷投入玻璃基板开发。玻璃比有机材料翘曲更小，有利于大面积化，但脆性（易碎）与TGV（玻璃通孔）加工是技术难题。
第三是小芯片（Chiplet）与异质集成的扩散。以将多个功能芯片集成于一个封装、而非单一大型芯片的方式成为主流，中介层与桥接（EMIB、CoWoS等）技术的重要性随之增大。由此，基板正超越单纯的支撑体，被重新定义为“系统性能的一部分”。
第四是汽车电子、全固态电池、功率半导体用基板市场正在成长。随着800V电动汽车、SiC/GaN功率模块的普及，高耐热、高散热陶瓷基板需求增加，欧洲与日本企业表现强势。
在供应链层面，在美中技术霸权竞争之中，基板已成为不亚于半导体的战略物资，以韩国、台湾、日本三国为中心的生产结构正被重组。在韩国国内，除材料、设备的国产化之外，确保玻璃基板与封装设计能力已成为核心课题。
相关主题
- [[印刷电路板]]
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